JP5927261B2 - Gas laser device with function to discriminate alarm type - Google Patents

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Description

本発明は、レーザ発振器にて生じたアラームの種類を判別する機能を備えたガスレーザ装置に関する。   The present invention relates to a gas laser device having a function of discriminating the type of alarm generated in a laser oscillator.

従来、レーザ発振器を備えたガスレーザ加工機が加工可能な状態においてアラームが発生すると、安全のために放電を停止する指令がレーザ電源に送られる。この際、レーザ発振器の復帰準備として、該レーザ発振器の放電管内のレーザガス圧力を下げる制御も行われる。その理由は、レーザ発振器の再起動時に放電を確実に開始させるには、ガス圧を十分に低くしておく必要があるためである。   Conventionally, when an alarm is generated in a state where a gas laser processing machine equipped with a laser oscillator can be processed, a command to stop discharge is sent to the laser power source for safety. At this time, as preparation for returning the laser oscillator, control for lowering the laser gas pressure in the discharge tube of the laser oscillator is also performed. The reason is that the gas pressure needs to be sufficiently low in order to start discharge reliably when the laser oscillator is restarted.

これに関連する技術として、例えば特許文献１には、レーザ放電管にレーザガスを循環させ、高周波放電によりレーザを発生させる放電励起式ガスレーザ装置の立ち上げ方法は記載されている。この方法は、ガスレーザ装置が正常に立ち上がるときの、ガスレーザ装置のレーザ電源のＤＣ電源部の出力電流特性を、正常電流特性として予め記憶するステップと、ガスレーザ装置の立ち上げ時におけるレーザ電源のＤＣ電源部の出力電流を検出するステップと、ＤＣ電源部の検出された出力電流が正常電流特性に基づいて定められた閾値を超えないように、レーザ放電管内のレーザガスの圧力を制御するステップと、を有する（請求項１等）。   As a technology related to this, for example, Patent Document 1 describes a method of starting a discharge excitation gas laser device in which a laser gas is circulated in a laser discharge tube and a laser is generated by high frequency discharge. This method includes a step of storing in advance the output current characteristics of the DC power supply unit of the laser power supply of the gas laser apparatus when the gas laser apparatus starts up normally as normal current characteristics, and the DC power supply of the laser power supply when starting up the gas laser apparatus. A step of detecting the output current of the laser discharge unit, and a step of controlling the pressure of the laser gas in the laser discharge tube so that the detected output current of the DC power supply unit does not exceed a threshold value determined based on the normal current characteristics. (Claim 1 etc.)

また特許文献２には、各ステップの先頭にパルスを重畳してなる電源出力指令を作成する電源出力指令部と、電源出力指令に従って放電管に電圧を印加する電圧印加部と、放電管の電圧を検出する放電管電圧検出部と、放電管の電圧を監視する放電管電圧モニタ部と、電源出力指令に対する監視された放電管の電圧の変化割合と、放電管において放電が正常に行われているときのデータに基づいて予め定められる、電源出力指令に対する放電管の電圧の変化割合との差分が予め定めた閾値以内になったときに、放電が開始したと判定する放電開始判定部（ＣＮＣ）とを備えるガスレーザ発振器が記載されている。   Patent Document 2 discloses a power output command unit that generates a power output command in which a pulse is superimposed at the beginning of each step, a voltage application unit that applies a voltage to the discharge tube according to the power output command, and a voltage of the discharge tube. A discharge tube voltage detection unit for detecting the discharge tube voltage, a discharge tube voltage monitor unit for monitoring the voltage of the discharge tube, a rate of change of the voltage of the monitored discharge tube with respect to the power output command, and a discharge being normally performed in the discharge tube A discharge start determination unit (CNC) that determines that the discharge has started when the difference between the change rate of the voltage of the discharge tube with respect to the power supply output command is within a predetermined threshold that is determined based on data when ) Is described.

特開２００８−３０６１１０号公報JP 2008-306110 A 特開２０１１−２２２５８６号公報JP 2011-222586 A

特許文献１及び２に記載の発明によれば、レーザ運転状態に近い高いガス圧でもガスレーザ発振器における放電開始を判定することができ、比較的短い時間で安全にレーザ発振器を立ち上げることができる。しかしこのようなガスレーザ装置では、アラーム発生からレーザ発振器が加工可能な状態に戻るまでの復帰時間の短縮と、放電のためにレーザガス圧を一旦低下させ、その後レーザ運転状態の高い圧力までレーザガス圧を上昇させる際に消費されるレーザガスの削減とがさらに望まれる。   According to the inventions described in Patent Documents 1 and 2, the start of discharge in the gas laser oscillator can be determined even at a high gas pressure close to the laser operating state, and the laser oscillator can be started up safely in a relatively short time. However, in such a gas laser device, the laser gas pressure is temporarily reduced for the shortening of the return time from the occurrence of the alarm until the laser oscillator returns to a workable state and the discharge, and then the laser gas pressure is increased to a high pressure in the laser operation state. It is further desired to reduce the laser gas consumed when the temperature is raised.

そこで本発明は、アラーム発生後のレーザ発振器のガス圧制御を好適に行う機能を備えたガスレーザ装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas laser device having a function of suitably performing gas pressure control of a laser oscillator after an alarm is generated.

上記目的を達成するために、本願第１の発明は、放電励起式のガスレーザ発振器を備えたガスレーザ装置であって、前記ガスレーザ発振器において発生したアラームの種類を判別するアラーム判定部と、前記ガスレーザ発振器の放電管内のレーザガス圧力を制御するガス圧制御部と、を有し、前記ガス圧制御部は、アラームの発生後に、該アラームの種類に応じて予め定められた複数の制御パターンのうちの１つに基づいて前記放電管内のレーザガス圧力を制御することを特徴とする、ガスレーザ装置を提供する。   In order to achieve the above object, a first invention of the present application is a gas laser apparatus including a discharge excitation type gas laser oscillator, wherein an alarm determination unit for determining a type of an alarm generated in the gas laser oscillator, and the gas laser oscillator A gas pressure control unit for controlling the laser gas pressure in the discharge tube, and the gas pressure control unit is configured to select one of a plurality of control patterns determined in advance according to the type of the alarm after the alarm is generated. The gas laser device is characterized in that the laser gas pressure in the discharge tube is controlled based on the above.

第２の発明は、第１の発明において、前記アラーム判定部が、発生したアラームの種類が放電を開始するだけで前記ガスレーザ装置が加工可能な状態となる種類のものであると判別した場合、前記ガス圧制御部は、前記アラーム発生時から、前記放電管内のレーザガス圧力を維持する制御を行う、ガスレーザ装置を提供する。   When the second invention is the first invention, when the alarm determination unit determines that the type of alarm that has occurred is of a type that allows the gas laser device to be processed only by starting discharge, The gas pressure control unit provides a gas laser device that performs control to maintain the laser gas pressure in the discharge tube from the time of occurrence of the alarm.

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記アラーム判定部が、発生したアラームの種類が前記ガスレーザ装置のガス循環系の保守作業が必要な種類のものであると判別した場合、前記ガス圧制御部は、前記アラーム発生時から、前記放電管内のレーザガス圧力を上昇させる制御を行う、ガスレーザ装置を提供する。   A third invention is the first or second invention, wherein the alarm determination unit determines that the type of alarm that has occurred is a type that requires maintenance work of the gas circulation system of the gas laser device, The gas pressure control unit provides a gas laser device that performs control to increase the laser gas pressure in the discharge tube from the time of occurrence of the alarm.

第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記アラーム判定部が、発生したアラームの種類が前記ガスレーザ装置の放電を確実に開始する必要がある種類のものであると判別した場合、前記ガス圧制御部は、前記アラーム発生時から、前記放電管内のレーザガス圧力を低下させる制御を行う、ガスレーザ装置を提供する。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the alarm determination unit is of a type in which the type of alarm that is generated needs to reliably start discharging of the gas laser device. When the determination is made, the gas pressure control unit provides a gas laser device that performs control to reduce the laser gas pressure in the discharge tube from the time of occurrence of the alarm.

発生したアラームの種類に応じてレーザガス圧制御を、複数のパターンを用いて使い分けることにより、アラームの種類によってはレーザガス圧を下げる制御が不要となり、レーザ運転状態のレーザガス圧力を維持したまま復帰動作を行うことや、少ないレーザガス消費量でレーザ発振器の復帰動作やガス循環系の保守作業を行うことが可能となる。   Depending on the type of alarm that has occurred, laser gas pressure control can be used using multiple patterns, eliminating the need for control to lower the laser gas pressure, depending on the type of alarm, and returning operation while maintaining the laser gas pressure in the laser operating state. This makes it possible to perform the restoration operation of the laser oscillator and the maintenance work of the gas circulation system with a small amount of laser gas consumption.

本発明の好適な実施形態に係るガスレーザ装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the gas laser apparatus which concerns on suitable embodiment of this invention. 図１のガスレーザ装置が有するガスレーザ発振器の概略構造図である。FIG. 2 is a schematic structural diagram of a gas laser oscillator included in the gas laser apparatus of FIG. 1. アラーム発生後の放電制御とレーザガス圧制御に関する第１のパターンを説明するグラフである。It is a graph explaining the 1st pattern regarding discharge control and laser gas pressure control after the occurrence of an alarm. アラーム発生後の放電制御とレーザガス圧制御に関する第２のパターンを説明するグラフである。It is a graph explaining the 2nd pattern regarding the discharge control and laser gas pressure control after alarm generation. アラーム発生後の放電制御とレーザガス圧制御に関する第３のパターンを説明するグラフである。It is a graph explaining the 3rd pattern regarding the discharge control and laser gas pressure control after alarm generation.

図１は、本発明の好適な実施形態に係るガスレーザ装置の機能ブロック図である。ガスレーザ装置１０は、ガスレーザ発振器１２と、ガスレーザ発振器１２を制御する制御装置１４とを有する。制御装置１４は、レーザ発振器１２において放電を停止すべきアラームが発生しているか否かを監視するアラームモニタ部１６と、ガスレーザ発振器１２において発生したアラームの種類を判別するアラーム判定部１８と、ガスレーザ発振器１２の放電管内のレーザガス圧力を制御するガス圧制御部２０と、ガスレーザ発振器１２の電源部を制御する電源制御部２２とを有し、ガス圧制御部２０は、アラームの発生後に、該アラームの種類に応じて予め定められた複数の制御パターンのうちの１つに基づいて、放電管内のレーザガス圧力を適正な値となるように制御する。これについては後述する。   FIG. 1 is a functional block diagram of a gas laser apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. The gas laser device 10 includes a gas laser oscillator 12 and a control device 14 that controls the gas laser oscillator 12. The control device 14 includes an alarm monitor unit 16 that monitors whether or not an alarm that should stop discharging has occurred in the laser oscillator 12, an alarm determination unit 18 that determines the type of alarm that has occurred in the gas laser oscillator 12, and a gas laser. The gas pressure control unit 20 that controls the laser gas pressure in the discharge tube of the oscillator 12 and the power supply control unit 22 that controls the power supply unit of the gas laser oscillator 12 are provided. The laser gas pressure in the discharge tube is controlled to an appropriate value based on one of a plurality of control patterns determined in advance according to the type. This will be described later.

図２は、ガスレーザ発振器１２の一構成例を示す概略図である。ガスレーザ発振器１２は、制御装置１４の電源制御部２２からの電源出力指令に基づいて高周波電力等のレーザ出力を出力する電源部２４と、電源部２４からのレーザ出力（電圧）が印加される放電部（放電管２６）と、放電管２６に流体的に連通し、炭酸ガス等のレーザ媒質（レーザガス）で満たされたガス流路２８とを有し、放電管２６及びガス流路２８がガス循環系３０を構成する。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of the gas laser oscillator 12. The gas laser oscillator 12 includes a power supply unit 24 that outputs a laser output such as high-frequency power based on a power supply output command from the power supply control unit 22 of the control device 14 and a discharge to which a laser output (voltage) from the power supply unit 24 is applied. (Discharge tube 26) and a gas channel 28 that is fluidly connected to the discharge tube 26 and filled with a laser medium (laser gas) such as carbon dioxide gas. The discharge tube 26 and the gas channel 28 are gasses. A circulation system 30 is configured.

レーザガスは、ガス流路２８に設けられたターボブロワ等の送風機３２により、レーザ発振器内部を矢印で示す方向に循環するとともに、送風機３２の前後に配置された熱交換器３４によって冷却される。参照符号３６及び３８はそれぞれ全反射鏡及び部分反射鏡（出力鏡）を表しており、これらの反射鏡と放電管２６とにより光共振器が構成される。   The laser gas is circulated through the laser oscillator in the direction indicated by the arrow by a blower 32 such as a turbo blower provided in the gas flow path 28, and is cooled by a heat exchanger 34 disposed before and after the blower 32. Reference numerals 36 and 38 represent a total reflection mirror and a partial reflection mirror (output mirror), respectively, and these reflection mirrors and the discharge tube 26 constitute an optical resonator.

なおガス流路２８及び放電管２６内（すなわちガス循環系３０内）のガス圧は、ガス流路の一部に設けられたガス圧調整部（給排気装置）４０によって調整可能であり、給排気装置４０は制御装置１４のガス圧制御部２０によって制御される。またガス循環系３０内のガス圧は、センサ部４２によって検出可能であり、検出されたガス圧は制御装置１４のアラームモニタ部１６によって監視され、該ガス圧が所定の閾値範囲外の値を示したときは、アラーム判定部１８がガス圧の異常と判定する。   The gas pressure in the gas flow path 28 and the discharge tube 26 (that is, in the gas circulation system 30) can be adjusted by a gas pressure adjustment unit (supply / exhaust device) 40 provided in a part of the gas flow path. The exhaust device 40 is controlled by the gas pressure control unit 20 of the control device 14. Further, the gas pressure in the gas circulation system 30 can be detected by the sensor unit 42, and the detected gas pressure is monitored by the alarm monitor unit 16 of the control device 14, and the gas pressure has a value outside a predetermined threshold range. When indicated, the alarm determination unit 18 determines that the gas pressure is abnormal.

放電管２６に高周波電力が供給されると、放電管２６内のレーザガスが放電により励起され、光共振器において光が発生する。光は全反射鏡３６と部分反射鏡３８との間で反射を繰り返しながら、誘導放出により増幅され、その一部は部分反射鏡３８からレーザ光（ビーム光）４４として外部へ取り出され、レーザ加工等に使用される。また多くの場合、全反射鏡３６の反放電部側（背面）には、レーザ光が外部に漏れないように、レーザ光を吸収するアブソーバ４６が設けられる。   When high frequency power is supplied to the discharge tube 26, the laser gas in the discharge tube 26 is excited by discharge, and light is generated in the optical resonator. The light is amplified by stimulated emission while being repeatedly reflected between the total reflection mirror 36 and the partial reflection mirror 38, and a part of the light is extracted from the partial reflection mirror 38 to the outside as laser light (beam light) 44, and laser processing is performed. Used for etc. Further, in many cases, an absorber 46 that absorbs laser light is provided on the anti-discharge portion side (back surface) of the total reflection mirror 36 so that the laser light does not leak outside.

上述のセンサ部４２は、図２に記載するような、ガス循環系３０内のガス圧を検出する圧力センサ４８の他、ガス循環系３０内のガス温度を検出する温度センサ、ビームシャッタ（図示せず）の動作異常を検出するセンサ、ビーム反射の異常を検出するセンサ等、レーザ発振器１２において放電を停止すべき異常を検出するセンサ等も含まれる。   The sensor unit 42 includes a pressure sensor 48 for detecting the gas pressure in the gas circulation system 30 as shown in FIG. 2, a temperature sensor for detecting the gas temperature in the gas circulation system 30, and a beam shutter (see FIG. 2). Also included are a sensor for detecting an abnormal operation (not shown), a sensor for detecting an abnormal beam reflection, a sensor for detecting an abnormality that should stop discharge in the laser oscillator 12, and the like.

次に、制御装置１４による、ガスレーザ発振器１２のガス循環系３０のガス圧調整の詳細について説明する。ガスレーザ装置１０では、放電を停止すべき異常が発生したときに、その旨を知らせる警報や画面表示等のアラームが出力され、レーザ発振器１２の放電を停止する処理がされる。このような放電の停止を必要とする異常の例としては、ビームシャッタの動作異常（「シャッタ動作異常」）、反射鏡におけるビーム光の反射異常（「ビーム反射異常」）、レーザ溶接に使用されるアシストガスが準備できていない状態（「アシストガス未準備」）、全反射鏡の背面に設けたアブソーバの温度が過度に上昇した状態（「アブソーバ温度異常」）、作業者に危険が及ぶ可能性ある場合等に、レーザ発振器１２が非常停止した場合（「非常停止状態」）、放電に関するパラメータ（印加電圧、ガス圧、ガス流量等）が変更された場合（「放電パラメータ変更」）等が挙げられる。   Next, details of the gas pressure adjustment of the gas circulation system 30 of the gas laser oscillator 12 by the control device 14 will be described. In the gas laser device 10, when an abnormality that should stop the discharge occurs, an alarm for notifying that fact or an alarm such as a screen display is output, and the discharge of the laser oscillator 12 is stopped. Examples of such abnormalities that require stopping the discharge include abnormal operation of the beam shutter (“shutter operation abnormality”), abnormal reflection of beam light at the reflector (“beam reflection abnormality”), and laser welding. Assist gas is not ready ("Assist gas is not ready"), Absorber temperature on the back of the total reflector is excessively high ("absorber temperature is abnormal"), danger to workers When the laser oscillator 12 is in an emergency stop (“emergency stop state”), the parameters relating to the discharge (applied voltage, gas pressure, gas flow rate, etc.) are changed (“discharge parameter change”), etc. Can be mentioned.

上述のような放電の停止を要するアラームの発生後は、従来は、レーザガス圧を一旦低下させ、異常の要因を取り除いた後、復帰動作（放電の開始及びそれに続くレーザガス圧上昇）が行われていた（後述する図３参照）。従って従来は、レーザ発振器１２を再び加工可能な状態に復帰させるまでに時間がかかっていたことに加え、レーザガスの消費量も多くなっていた。   After the occurrence of an alarm that requires the discharge to be stopped as described above, conventionally, after the laser gas pressure is once reduced and the cause of the abnormality is removed, a return operation (start of discharge and subsequent increase in laser gas pressure) is performed. (See FIG. 3 described later). Therefore, conventionally, it took time to return the laser oscillator 12 to a state where it can be processed again, and the consumption of the laser gas has increased.

そこで本発明では、アラームの発生後、レーザ発振器を加工可能な状態まで復帰させる際に、該アラームの種類を判別し、アラームの種類に応じて予め定められた（例えば制御装置が有する適当なメモリに、アラームの種類と関連付けて予め記憶した）複数の制御パターンのうちの１つに基づいて放電管内のレーザガス圧力を制御することにより、復帰時間の短縮（稼働率の向上）とレーザガス消費量の削減とを図ることができる。具体的には、該アラームの種類を、以下の３つに分類し、発生したアラームがそれらのいずれに該当するかを、上述のアラーム判定部１８が判別する。
（１）アラーム発生後、放電を確実に開始する必要がある場合
（２）アラーム発生後、レーザ発振器の状態を保持したまま、放電を開始しただけでレーザ発振器を再度加工可能な状態に復帰させることができる場合
（３）アラーム発生後、レーザ発振器のガス循環系の保守作業を行う場合 Therefore, in the present invention, when the laser oscillator is returned to a machineable state after an alarm is generated, the type of the alarm is determined, and predetermined according to the type of alarm (for example, an appropriate memory included in the control device). In addition, by controlling the laser gas pressure in the discharge tube based on one of a plurality of control patterns (previously stored in association with the type of alarm), the recovery time is shortened (operating rate is improved) and the laser gas consumption is reduced. Reduction can be achieved. Specifically, the types of alarms are classified into the following three types, and the above-described alarm determination unit 18 determines which of the generated alarms corresponds to them.
(1) When it is necessary to start discharge reliably after an alarm occurs (2) After the alarm occurs, the laser oscillator is returned to a state where it can be processed again just by starting discharge while maintaining the state of the laser oscillator (3) When performing maintenance work on the gas circulation system of the laser oscillator after an alarm occurs

上記種類（２）に該当するアラームには例えば、上述した放電停止を要するアラーム（「シャッタ動作異常」、「ビーム反射異常」、「アシストガス未準備」、「アブソーバ温度異常」、「非常停止状態」、「放電パラメータ変更」等）が該当する。これらのアラームは基本的には、ガス循環系３０内のガス圧を変更せずに原因を除去できるアラームだからである。   Examples of the alarm corresponding to the above type (2) include the above-mentioned alarms that require a discharge stop (“shutter operation abnormality”, “beam reflection abnormality”, “assist gas not ready”, “absorber temperature abnormality”, “emergency stop state”) "," Discharge parameter change ", etc.). This is because these alarms are basically alarms that can eliminate the cause without changing the gas pressure in the gas circulation system 30.

上記種類（１）に該当するアラームには例えば、ガスレーザ装置の起動時に放電が開始しない旨を示すアラーム（「放電失敗」）が該当する。或いは、上記種類（２）に該当するアラームであっても、該アラームの原因を排除しても放電が開始しない場合に発生するアラームも上記種類（１）に含まれる。   The alarm corresponding to the type (1) corresponds to, for example, an alarm (“discharge failure”) indicating that the discharge does not start when the gas laser device is started. Alternatively, even if the alarm corresponds to the type (2), an alarm that is generated when the discharge does not start even if the cause of the alarm is eliminated is also included in the type (1).

上記種類（３）に該当するアラームには例えば、ガス循環系３０内のレーザガス圧力が設定値（大気圧より低い値）より大幅に高い等、レーザガス圧の異常を示すアラーム（「ガス圧異常」）が該当する。このようなアラームが発生した場合は、ガス循環系３０の一部に孔が空いている等、ガス循環系３０の気密性が保たれていない可能性があるので、ガス循環系３０の点検・保守作業を行う必要があるからである。   The alarm corresponding to the above type (3) includes an alarm indicating that the laser gas pressure in the gas circulation system 30 is significantly higher than a set value (a value lower than the atmospheric pressure) (“abnormal gas pressure”). ) Is applicable. When such an alarm occurs, there is a possibility that the gas circulation system 30 is not airtight, such as a hole in a part of the gas circulation system 30. This is because maintenance work needs to be performed.

図３は、発生したアラームが上記種類（１）に該当すると判定された場合の、放電制御とレーザガス圧制御に関する第１の制御パターンを説明するグラフである。第１の制御パターンは、実質的に従来のパターンと同様でよい。すなわち、加工可能な状態（期間Ａ）にあるガスレーザ発振器１２において、放電停止を要するアラームが発生した場合（時点α）、ガス循環系３０内のレーザガス圧Ｐは、期間Ａにおける圧力Ｐ１から、放電が確実に行える圧力Ｐ２まで、所定のガス圧整定時間にわたって低下するように制御される（期間Ｂ）。   FIG. 3 is a graph illustrating a first control pattern related to discharge control and laser gas pressure control when it is determined that the generated alarm corresponds to the type (1). The first control pattern may be substantially the same as the conventional pattern. That is, in the gas laser oscillator 12 in the processable state (period A), when an alarm that requires a discharge stop occurs (time point α), the laser gas pressure P in the gas circulation system 30 is discharged from the pressure P1 in the period A. Is controlled so as to decrease over a predetermined gas pressure settling time to a pressure P2 at which the pressure can be reliably transmitted (period B).

レーザガス圧がＰ２まで低下したら、期間Ｃの間に発生したアラームの原因を除去し、制御装置１４からガスレーザ発振器１２に対し、復帰動作指令が送られる（時点β）。なおアラームの原因は、その内容によっては、期間Ｂの間に除去しておいてもよい。   When the laser gas pressure decreases to P2, the cause of the alarm generated during the period C is removed, and a return operation command is sent from the control device 14 to the gas laser oscillator 12 (time point β). Note that the cause of the alarm may be removed during the period B depending on the content of the alarm.

レーザ発振器１２では、制御装置１４からの復帰動作指令を受信したら、先ず期間Ｄにおいて放電部２６での放電が開始され、次にレーザガス圧の上昇が行われる（期間Ｅ）。そして期間Ｆにおいてデータ保存等の処理がなされ、レーザ発振器１２は再度、加工可能な状態に戻る（期間Ｇ）。従って図３の場合は、期間Ｄ、Ｅ及びＦの合計が「復帰時間」となる。   When the laser oscillator 12 receives the return operation command from the control device 14, first, discharge in the discharge unit 26 is started in the period D, and then the laser gas pressure is increased (period E). Then, processing such as data storage is performed in the period F, and the laser oscillator 12 returns to a processable state again (period G). Therefore, in the case of FIG. 3, the sum of the periods D, E, and F is the “return time”.

図４は、発生したアラームが上記種類（２）に該当すると判定された場合の、放電制御とレーザガス圧制御に関する第２の制御パターンを説明するグラフである。第２の制御パターンでは、レーザガス圧は実質的に変化しない。すなわち、加工可能な状態（期間Ａ）にあるガスレーザ発振器１２において、放電停止を要するアラームが発生した場合（時点α）でも、種類（２）のアラームの場合はレーザガス圧を変更する制御が不要なので、アラーム発生時のガス圧Ｐ１を維持したまま、期間Ｃにおいて異常の原因を除去し、復帰動作指令が送られる（時点β）。制御装置１４からの復帰動作指令を受信したら、期間Ｄにおいて放電部２６での放電が開始され、次に期間Ｆにおいてデータ保存等の処理がなされ、レーザ発振器１２は再度、加工可能な状態に戻る（期間Ｇ）。従って図４の場合は、図３における期間Ｂ及びＥが不要であり、レーザ発振器がアラーム発生から再度可能な状態に戻るまでの時間及びレーザガス量が、図３の場合と比べ大幅に短縮できる。   FIG. 4 is a graph illustrating a second control pattern related to discharge control and laser gas pressure control when it is determined that the generated alarm corresponds to the type (2). In the second control pattern, the laser gas pressure does not change substantially. That is, in the gas laser oscillator 12 in the processable state (period A), even when an alarm that requires a discharge stop occurs (time point α), control for changing the laser gas pressure is not required for the type (2) alarm. While the gas pressure P1 at the time of alarm occurrence is maintained, the cause of the abnormality is removed in the period C, and a return operation command is sent (time point β). When a return operation command is received from the control device 14, discharge in the discharge unit 26 is started in the period D, and then processing such as data storage is performed in the period F, and the laser oscillator 12 returns to a processable state again. (Period G). Therefore, in the case of FIG. 4, the periods B and E in FIG. 3 are unnecessary, and the time and laser gas amount until the laser oscillator returns to a possible state again from the occurrence of the alarm can be greatly shortened compared to the case of FIG. 3.

図５は、発生したアラームが上記種類（３）に該当すると判定された場合の、放電制御とレーザガス圧制御に関する第３の制御パターンを説明するグラフである。発生したアラームが上記種類（３）に該当するときは、レーザ発振器１２のガス循環系３０を大気開放する場合や、ガス循環系３０の密閉度が規定値であることをテストする場合等、ガス循環系３０内のレーザガスの圧力を、加工可能な状態（期間Ａ）よりも高くすべき場合である。第３の制御パターンでは、レーザガス圧を下げずに、アラーム発生時のガス圧Ｐ１よりもガス圧を高くする制御が行われる。図５の例では、期間Ｅ′においてレーザガス圧がＰ１からＰ３まで上昇し、その後期間Ｈにおいて、レーザガス圧をＰ３に維持した状態でガス循環系３０の所定の保守作業が行われる。従って図５の場合は、ガス循環系３０のガス圧が保守作業に適した値（Ｐ３）になるまでの時間を短縮でき、かつレーザガス消費量も削減できる。   FIG. 5 is a graph for explaining a third control pattern related to discharge control and laser gas pressure control when it is determined that the generated alarm corresponds to the type (3). When the generated alarm corresponds to the above type (3), when the gas circulation system 30 of the laser oscillator 12 is opened to the atmosphere, or when the sealing degree of the gas circulation system 30 is tested to a specified value, the gas This is a case where the pressure of the laser gas in the circulation system 30 should be higher than that in the workable state (period A). In the third control pattern, control is performed such that the gas pressure is made higher than the gas pressure P1 at the time of alarm occurrence without lowering the laser gas pressure. In the example of FIG. 5, the laser gas pressure rises from P1 to P3 in the period E ′, and then in the period H, a predetermined maintenance operation of the gas circulation system 30 is performed with the laser gas pressure maintained at P3. Therefore, in the case of FIG. 5, it is possible to shorten the time until the gas pressure in the gas circulation system 30 reaches a value (P3) suitable for maintenance work, and also to reduce the laser gas consumption.

上述のように、発生したアラームの種類に応じて、アラーム発生後の放電制御とレーザガス圧制御を上述の３つ制御パターンに使い分けることにより、アラームの種類によってはレーザガス圧を下げる制御が不要となり、レーザ運転状態のレーザガス圧力を維持したまま復帰動作を行うことや、比較的少ないレーザガス消費量でガス循環系の保守作業を行うことが可能となる。   As described above, depending on the type of alarm that has occurred, by using the discharge control and laser gas pressure control after the occurrence of the alarm in the three control patterns described above, control for lowering the laser gas pressure is unnecessary depending on the type of alarm, It is possible to perform a return operation while maintaining the laser gas pressure in the laser operating state, and to perform maintenance work on the gas circulation system with a relatively small amount of laser gas consumption.

なお制御装置１４では、アラーム判定部１８が判別したアラームの種類に基づいて、ガス圧制御部２０が自動的に、ガス循環系３０内のガス圧を好適に制御することができるが、アラーム発生時に作業者が、該アラームの種類を手動で制御装置１４に入力するようにしてもよい。   In the control device 14, the gas pressure control unit 20 can automatically and appropriately control the gas pressure in the gas circulation system 30 based on the type of alarm determined by the alarm determination unit 18. Sometimes, an operator may manually input the alarm type to the control device 14.

１０ ガスレーザ装置
１２ レーザ発振器
１４ 制御装置
１６ アラームモニタ部
１８ アラーム判定部
２０ ガス圧制御部
２２ 電源制御部
２４ 電源部
２６ 放電部
２８ ガス流路
３０ ガス循環系
３２ 送風機
３４ 熱交換器
３６ 全反射鏡
３８ 部分反射鏡
４０ ガス圧調整部
４２ センサ部
４４ ビーム光
４６ アブソーバ
４８ 圧力センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gas laser apparatus 12 Laser oscillator 14 Control apparatus 16 Alarm monitor part 18 Alarm determination part 20 Gas pressure control part 22 Power supply control part 24 Power supply part 26 Discharge part 28 Gas flow path 30 Gas circulation system 32 Blower 34 Heat exchanger 36 Total reflector 36 38 Partial Reflector 40 Gas Pressure Adjustment Unit 42 Sensor Unit 44 Beam Light 46 Absorber 48 Pressure Sensor

Claims (1)

放電励起式のガスレーザ発振器を備え、放電の停止を要するアラームが発生したら前記ガスレーザ発振器の放電を停止する処理を行うガスレーザ装置であって、
前記アラームの種類を判別するアラーム判定部と、
前記ガスレーザ発振器の放電管内のレーザガス圧力を制御するガス圧制御部と、を有し、
前記ガス圧制御部は、アラームの発生後に、該アラームの種類に応じて予め定められた複数の制御パターンのうちの１つに基づいて前記放電管内のレーザガス圧力を制御するものであり、
前記アラーム判定部が、発生したアラームの種類が放電を開始するだけで前記ガスレーザ装置が加工可能な状態となる種類のものであると判別した場合、前記ガス圧制御部は、前記アラーム発生時から、前記放電管内のレーザガス圧力を維持する制御を行い、
前記アラーム判定部が、発生したアラームの種類が前記ガスレーザ装置のガス循環系の保守作業が必要な種類のものであると判別した場合、前記ガス圧制御部は、前記アラーム発生時から、前記放電管内のレーザガス圧力を上昇させる制御を行い、
前記アラーム判定部が、発生したアラームの種類が前記ガスレーザ装置の放電を確実に開始する必要がある種類のものであると判別した場合、前記ガス圧制御部は、前記アラーム発生時から、前記放電管内のレーザガス圧力を低下させる制御を行う、ガスレーザ装置。 A gas laser device comprising a discharge-excited gas laser oscillator and performing a process of stopping the discharge of the gas laser oscillator when an alarm that requires a discharge stop occurs ,
And alarm determination unit to determine the type of the alarm,
A gas pressure control unit for controlling the laser gas pressure in the discharge tube of the gas laser oscillator,
The gas pressure control unit controls the laser gas pressure in the discharge tube based on one of a plurality of control patterns determined in advance according to the type of the alarm after the occurrence of the alarm ,
When the alarm determination unit determines that the type of alarm that has occurred is of a type that allows the gas laser device to be machined simply by starting discharge, the gas pressure control unit , Performing control to maintain the laser gas pressure in the discharge tube,
When the alarm determination unit determines that the type of alarm that has occurred is a type that requires maintenance work of the gas circulation system of the gas laser device, the gas pressure control unit starts the discharge from the time of the alarm occurrence. Control to increase the laser gas pressure in the tube,
When the alarm determination unit determines that the type of alarm that has occurred is a type that needs to reliably start the discharge of the gas laser device, the gas pressure control unit starts the discharge from the time of the alarm occurrence. A gas laser device that performs control to lower the laser gas pressure in the tube .
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